Étude de la propriété intellectuelle liée à la production de polyuréthanes à partir de soja

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Objectif(s)

Ce projet d'Industrie Canada (IC) consistait à élaborer une méthodologie pour chercher l'information sur les brevets appartenant à un ensemble donné de technologies de la biomasse et de la fusionner avec celle tirée d'études de marché ou diffusée parmi l'industrie, avec l'objectif d'approfondir la compréhension du contexte dans lequel ces technologies sont mises au point. Cette recherche a été menée afin de développer une meilleure connaissance des brevets pour mieux identifier les futures études prometteuses de même que les domaines de recherche dans lesquels il existe déjà plusieurs brevets.

Description

De nos jours, la vaste majorité des plastiques disponibles sont élaborés à partir de pétrole. Ils présentent deux inconvénients, qui sont de plus en plus manifestes : ils sont produits à partir d'une ressource naturelle limitée et ils persistent dans l'environnement. En revanche, les plastiques biologiques proviennent de matières premières renouvelables (huiles végétale et animale) et sont hautement biodégradables. Qui est plus, ces « bioplastiques » coûtent généralement moins chers à produire que leurs équivalents pétrochimiques et présentent des caractéristiques désirables identiques, voire supérieures.

Plants de soja
Gracieus eté du Ontario Soybean
Growers

L'une des matières premières utilisées dans la production des bioplastiques est le soja. On considère généralement que le secteur le plus prometteur pour le soja est la production de polyols (des substances chimiques ayant de multiples groupes d'hydroxyle, OH), pour l'industrie du polyuréthane. La réaction entre polyols et les isocyanates (groupe fonctionnel : –N=C=O) produit des polyols uréthanes, ou polyuréthanes, qui sont des plastiques très polyvalents présentant un vaste éventail de propriétés mécaniques. Au cours de ce projet, nous avons examiné quatre aspects de la chaîne de valeur, depuis la graine jusqu'aux polyuréthanes de soja : la transformation génétique des graines pour modifier leur composition en huile; la culture et la récolte du soja; les traitements physiques et chimiques d'extraction de l'huile de soja; et la transformation chimique de l'huile en polyols de soja, puis de ces derniers en polyuréthanes de soja. Nous avons étudié des ensembles de données correspondant à chacun de ces quatre aspects; en particulier ceux sur les transformations chimiques, pour lesquels nous avons utilisé FOCUST, un outil intégré de recherche et d'analyse de données sur les brevets. Les transformations chimiques à la fin de la chaîne de valeur (à savoir la transformation de l'huile en polyols de soja, et la transformation de ces derniers en polyuréthane de soja) nous ont particulièrement intéressés. Nous avons fait des recherches, procédé à des analyses et à des interprétations des brevets, notamment des brevets pour les modifications génétiques haussant ou abaissant les concentrations de plusieurs acides gras dans l'huile, les herbicides et pesticides, la synthèse des polyols et des polyuréthanes de soja, et la transformation des graines et de l'huile de soja, à des fins principalement alimentaires (blanchissement et désodorisation de l'huile). Nous avons également recensé les entreprises et les organismes de recherche, ainsi que leurs partenariats. Nous nous sommes heurtés à des difficultés inhérentes aux études basées sur la chaîne de valeur. En effet, les brevets décrivaient souvent des inventions s'appliquant à un large éventail de substances (tous les oléagineux, les huiles végétales, et les polyols oléochimiques) ou les utilisant. En outre, peu de brevets portaient exclusivement sur le soja, alors que ceux qui se rapportaient au début de la chaîne de valeur ne mentionnaient pas explicitement le résultat (le produit au bout de la chaîne de valeur); ils étaient plutôt généraux et les liens entre les entreprises et les organismes de recherches n'étaient pas toujours clairs.

Réalisations notables

Il existe de nombreuses utilisations pour lesquelles les plastiques élaborés à partir de la biomasse pourraient remplacer ceux à base de pétrole. Les bioplastiques sont écologiques, leurs matières premières renouvelables, et leur production plus économique. Les polyuréthanes issus du soja présentent un grand nombre d'utilisations possibles, autant dans les produits industriels que les produits grand public. Les résultats de l'analyse de la documentation sur les brevets suggèrent que les polyols et les polyuréthanes de soja forment un secteur des technologies de bioproduits dont l'essor est rapide. Les partenariats entre les entreprises et les organismes de recherche peuvent aider les entreprises à accroître leur présence sur l'ensemble de la chaîne de valeur, des graines de soja aux polyuréthanes. Les outils et les techniques de recherches employés dans cette étude sont puissants et flexibles, ils peuvent être adaptés à une grande variété de besoins d'information. Une fois plus avancées, et tenant compte de l'avis des experts, les prochaines études pourront apporter des renseignements qui faciliteront la prise de décision.